Уравнение реакции нитрата серебра с раствором аммиака

Реакция серебряного зеркала является качественной реакцией на альдегиды, это реакция восстановления серебра из раствора аммиачного комплекса серебра [Ag(NH₃)₂]OH. Альдегиды легко окисляются под действием мягких окислителей, в том числе и под действием данного комплекса. К тому же реакция может быть очень интересна и для обычных показательных опытов. В результате опыта в колбе (пробирке) образуется тонки красивый зеркальный налет серебра.

На одном из занятий по химии решили получить «серебряное зеркало» . Все реактивы подготовили за неделю до самого опыта. На следующем занятии обнаружили в колбе на стенках осадок, от которого решили избавиться фильтрованием. Но стояло только потрясти колбу, как произошел взрыв!
Объяснение произошедшему в следующем: аммиачный комплекс серебра при хранении разрушается с образованием нитрида серебра Ag₃N —«гремучего серебра»
Данное соединение очень неустойчиво и при небольшом физическом воздействии, даже если находится в жидкости, разлагается на азот и серебро:

Реакция происходит настолько интенсивно, что происходит взрыв. Вот почему следует использовать только свежеприготовленные растворы в данном опыте!

Для проведения опыта нам понадобятся:

• Водный раствор аммиака
• нитрат серебра
• формальдегид

В пробирку нальем немного водного раствора аммиака. Добавим немного нитрата серебра. Это необходимо для получения аммиачного комплекса серебра.

Уравнение данной реакции:

К полученному раствору добавим несколько капель формальдегида и немного нагреем пробирку. Через некоторое время на стенках пробирки начнет появляться осадок серебра.

Если опыт проводится в пробирке с чистыми и гладкими стенками, то серебро выпадает в виде тонкого налета, создавая зеркальную поверхность. При наличии малейших загрязнений серебро будет выделяется в виде серого рыхлого осадка.

В результате опыт имеем колбу с тонкой пленкой из чистого серебра:

Видео:Аммиак: как образуется и с чем реагирует? #аммиак #химия #видеоурок #егэхимияСкачать

Аммиак: получение и свойства

Аммиак

Строение молекулы и физические свойства

В молекуле аммиака NH₃ атом азота соединен тремя одинарными ковалентными полярными связями с атомами водорода:

Геометрическая форма молекулы аммиака — правильная треугольная пирамида. Валентный угол H-N-H составляет 107,3 о :

У атома азота в аммиаке на внешнем энергетическом уровне остается одна неподеленная электронная пара. Эта электронная пара оказывает значительное влиение на свойства аммиака, а также на его структуру. Электронная структура аммиака — тетраэдр , с атомом азота в центре:

Аммиак – бесцветный газ с резким характерным запахом. Ядовит. Весит меньше воздуха. Связь N-H — сильно полярная, поэтому между молекулами аммиака в жидкой фазе возникают водородные связи. При этом аммиак очень хорошо растворим в воде, т.к. молекулы аммиака образуют водородные связи с молекулами воды.

Способы получения аммиака

В лаборатории аммиак получают при взаимодействии солей аммония с щелочами. Поск ольку аммиак очень хорошо растворим в воде, для получения чистого аммиака используют твердые вещества.

Например , аммиак можно получить нагреванием смеси хлорида аммония и гидроксида кальция. При нагревании смеси происходит образование соли, аммиака и воды:

Тщательно растирают ступкой смесь соли и основания и нагревают смесь. Выделяющийся газ собирают в пробирку (аммиак — легкий газ и пробирку нужно перевернуть вверх дном). Влажная лакмусовая бумажка синеет в присутствии аммиака.

Видеоопыт получения аммиака из хлорида аммония и гидроксида кальция можно посмотреть здесь.

Еще один лабораторный способ получения аммиака – гидролиз нитридов.

Например , гидролиз нитрида кальция:

В промышленности аммиак получают с помощью процесса Габера: прямым синтезом из водорода и азота.

Процесс проводят при температуре 500-550 о С и в присутствии катализатора. Для синтеза аммиака применяют давления 15-30 МПа. В качестве катализатора используют губчатое железо с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Для полного использования исходных веществ применяют метод циркуляции непровзаимодействовавших реагентов: не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращают в реактор.

Более подробно про технологию производства аммиака можно прочитать здесь.

Химические свойства аммиака

1. В водном растворе аммиак проявляет основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H + ), он превращается в ион аммония. Реакция может протекать и в водном растворе, и в газовой фазе:

Таким образом, среда водного раствора аммиака – щелочная. Однако аммиак – слабое основание . При 20 градусах один объем воды поглощает до 700 объемов аммиака.

Видеоопыт растворения аммиака в воде можно посмотреть здесь.

2. Как основание, аммиак взаимодействует с кислотами в растворе и в газовой фазе с образованием солей аммония.

Например , аммиак реагирует с серной кислотой с образованием либо кислой соли – гидросульфата аммония (при избытке кислоты), либо средней соли – сульфата аммония (при избытке аммиака):

Еще один пример : аммиак взаимодействует с водным раствором углекислого газа с образованием карбонатов или гидрокарбонатов аммония:

Видеоопыт взаимодействия аммиака с концентрированными кислотами – азотной, серной и и соляной можно посмотреть здесь.

В газовой фазе аммиак реагирует с летучим хлороводородом. При этом образуется густой белый дым – это выделяется хлорид аммония.

NH₃ + HCl → NH₄Cl

Видеоопыт взаимодействия аммиака с хлороводородом в газовой фазе (дым без огня) можно посмотреть здесь.

3. В качестве основания, водный раствор аммиака реагирует с растворами солей тяжелых металлов , образуя нерастворимые гидроксиды.

Например , водный раствор аммиака реагирует с сульфатом железа (II) с образованием сульфата аммония и гидроксида железа (II):

4. Соли и гидроксиды меди, никеля, серебра растворяются в избытке аммиака, образуя комплексные соединения – аминокомплексы.

Например , хлорид меди (II) реагирует с избытком аммиака с образованием хлорида тетрамминомеди (II):

Гидроксид меди (II) растворяется в избытке аммиака:

5. Аммиак горит на воздухе , образуя азот и воду:

Если реакцию проводить в присутствии катализатора (Pt), то азот окисляется до NO:

6. За счет атомов водорода в степени окисления +1 аммиак может выступать в роли окислителя , например в реакциях с щелочными, щелочноземельными металлами, магнием и алюминием . С металлами реагирует только жидкий аммиак.

Например , жидкий аммиак реагирует с натрием с образованием амида натрия:

Также возможно образование Na₂NH, Na₃N.

При взаимодействии аммиака с алюминием образуется нитрид алюминия:

2NH₃ + 2Al → 2AlN + 3H₂

7. За счет азота в степени окисления -3 аммиак проявляет восстановительные свойства. Может взаимодействовать с сильными окислителями — хлором, бромом, пероксидом водорода, пероксидами и оксидами некоторых металлов. При этом азот окисляется, как правило, до простого вещества.

Например , аммиак окисляется хлором до молекулярного азота:

Пероксид водорода также окисляет аммиак до азота:

Оксиды металлов , которые в электрохимическом ряду напряжений металлов расположены справа — сильные окислители. Поэтому они также окисляют аммиак до азота.

Например , оксид меди (II) окисляет аммиак:

2NH₃ + 3CuO → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Видео:[Ag(NH₃)₂]OН. Реактив Толленса (аммиачный раствор оксида серебра)Скачать

РЕАКЦИИ ОБНАРУЖЕНИЯ АНИОНОВ ІІ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ В РАСТВОРЕ

Цель работы: качественные реакции обнаружения различных ионов с целью их последующей идентификации из смеси.

Приборы и реактивы: штатив с пробирками, растворимые хлориды, бромиды и йодиды.

О п ы т 1. Обнаружение Cl — -ионов

1. Реакция с нитратом серебра. Нитрат серебра образует с анионом Сl — белый творожистый осадок, который не растворяется в разбавленных кислотах, хорошо растворяется в растворе аммиака с образованием растворимого малодиссоциированных комплексного соединения ‑ аммиаката серебра:

Когда на комплексный ион действует азотная кислота, он разлагается, и хлорид серебра снова выпадает в осадок:

Хлорид серебра растворяется также в растворах тиосульфата и цианида натрия с образованием очень устойчивых комплексных ионов [Ag₂(S₂O₃)₂] 2- , [Ag(CN)₂] — .

Выявлению иона Сl — нитратом серебра мешают ионы Вr — . В отличие от хлорида серебра (ДР_AgCl = 1,56·10 -10 ) йодид серебра практически нерастворимый в растворе аммиака (ДP_AgI = l,5·10 -16 ), а бромид серебра (ДР_АgВr = 7,7·10 -13 ) растворяется в растворе аммиака и мешает выявлению Сl — нитратом серебра. Чтобы уменьшить растворимость бромида серебра, осадки AgCl, AgBr, AgI обрабатывают 12 -процентным раствором карбоната аммония (NH₄)₂CO₃, и тогда только хлорид серебра перейдет в раствор в виде растворимой комплексной соли [Ag(NH₃)₂]Cl. После отделения осадка в центрифугата раствором бромида калия обнаруживают ион С1 — . В присутствии ионов С1 — выпадает желтый осадок бромида серебра.

Выполнение реакции. В пробирку наливают раствор хлорида натрия объемом 1 cм 3 , добавляют раствор нитрата серебра объемом 1 cм 3 . Осадок отделяют центрифугированием, растворяют его в растворе аммиака и ‑ действием 2 н раствором азотной кислоты объемом 1 cм 3 обнаруживают ион С1 — .

2. Реакция с сильным окислителем. Сильные окислители с высоким окислительным потенциалом окисляют хлорид-ионы в свободный хлор. Оксид марганца (IV) МnО₂, оксид свинца (IV) РbO₂, перманганат калия окисляют хлорид ‑ ион в кислой среде с уравнением:

Анионы І — , Br — мешают проведению этой реакции.

Выполнение реакции (ОПЫТ ПРОВОДЯТ ПОД ТЯГОЙ!). В пробирку наливают раствор хлорида натрия объемом 1 см 3 и добавляют раствор перманганата калия объемом 1 см 3 , наблюдают обесцвечивание раствора и выделение газа.

О п ы т 2. Обнаружение Вr — -ионов

1. Реакция с нитратом серебра. Нитрат серебра образует с анионами Вr — желтоватый осадок бромида серебра AgBr, который не растворяется в азотной кислоте, а. растворяется в гидроксиде аммония, тиосульфат натрия и цианида калия с образованием таких комплексных соединений: [Ag(NH₃)₂]Br, Na₂[Ag₂(S₂O₃)₂], K[Ag(CN)₂].

Выполнение реакции. В пробирку наливают раствор бромида натрия объемом 1 cм 3 , добавляют раствор нитрата серебра объемом 1 cм 3 . Осадок растворяют в растворе аммиака и тиосульфате натрия.

2. Реакция с сильным окислителем. Сильные окислители (дихромат калия, перманганат калия) окисляют бромиды до свободного брома:

Выполнение реакции. В пробирку наливают раствор бромида натрия объемом 1 см 3 и добавляют раствор перманганата калия объемом 1 см 3 , наблюдают изменение цвета раствора.

О п ы т 3. Обнаружение I — -ионов

1. Реакция с нитратом серебра. Нитрат серебра образует с анионом I — желтый осадок йодида серебра, не растворяется в азотной кислоте и гидроксиде аммония (этим он отличается от хлоридов и бромидов), а растворяется в тиосульфате натрия и цианида калия:

Выполнение реакции. В пробирку наливают раствор йодида натрия объемом 1 cм 3 , добавляют раствор нитрата серебра объемом 1 cм 3 . Осадок растворяют в тиосульфате натрия.

2. Реакция с солями свинца. Соли свинца образуют с анионом I — золотистый осадок йодида свинца, который хорошо растворяется в горячей воде:

Выполнение реакции. В пробирку наливают раствор йодида натрия объемом 1 cм 3 , добавляют раствор растворимой соли свинца объемом 1 cм 3 . Осадок растворяют горячей воде.

О п ы т 4. групповая реакция на анионы ІІ аналитической группы

Реакция с нитратом серебра. Нитрат серебра образует с анионами Сl — , Вr — , I — белый творожистый, желтоватый и желтый осадки, соответственно, хлорида, бромида и йодида серебра. Все осадки не растворяются в азотной кислоте и растворюется в тиосульфате натрия и цианида калия. В гидроксиде аммония хлориды и бромиды растворяются, а йодид – нет.

Выполнение реакции. В три пробирки с растворами хлорида, бромида и иодида калия добавьте раствор нитрата серебра (примерно 1/3 от объема растворов соли). Наблюдайте образование белого, желтоватого и желтого осадков. Добавьте в пробирки с осадками избыток раствора аммиака и перемешайте. Обратите внимание, что осадки хлорида и бромида серебра полностью растворяются в аммиаке, а иодид серебра – практически не растворяется. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций.

Результаты опытов оформить в виде таблицы:

🎥 Видео

оксид серебра + аммиакСкачать

Восстановление серебра цинком или аммиаком с медью? 1 часть цементацияСкачать

Реакции ионов серебра с 15ю анионами и растворимость осадков/ Reactions of 15 anions with silver(+)Скачать

Взаимодействие нитрата серебра и хлорида натрия. Химический опытСкачать

нитрат серебра + фосфат натрияСкачать

нитрат серебра с хлоридом аммонияСкачать

Реакция нитрата меди 2 С раствором аммиакаСкачать

Пропорция аммиака для растворения 1 грамма хлорида серебраСкачать

Особенности растворения Серебра в самодельной азотной кислоте, в электролите с аммиачной селитрой!Скачать

Получение нитрата серебра (химия)Скачать

Аммиак. 9 класс.Скачать

Получение СУЛЬФИДА СЕРЕБРА Ag2S. Реакция НИТРАТА СЕРЕБРА и СУЛЬФИДА НАТРИЯ. Опыты по химииСкачать

Получение СЕРЕБРА из нитрата серебра. Реакция МЕДИ и НИТРАТА СЕРЕБРА. Опыты по химии.Getting SILVER.Скачать

Химия 9 класс (Урок№14 - Азот: свойства и применение. Аммиак. Физические и химические свойства.)Скачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Монооксид Серебра - Ag2O2. Реакция Оксида Серебра, Перманганата Калия и Гидроксида Натрия.Скачать

Аммиак и соли аммония. 11 класс.Скачать

Реакция глюкозы с аммиачным раствором оксида серебраСкачать